CN105044549A - 一种带自补偿电流的直流接地查找方法 - Google Patents

Abstract

一种带自补偿电流的直流接地查找方法，首先用钳形直流电流表测量线路电流值I，然后直流电流源通过屏蔽导线输出补偿电流I，屏蔽导线先后穿过两精密钳表，方向相反，再使得两钳表分别钳住待测直流系统两处导线，钳口方向为与补偿电流方向相反，调整补偿电流使得钳表的读数接近于零再保持输出，两钳表接录波仪等数据采集仪器以便进行积分，积分除以时间得到电流平均值，对比两平均值若差值在接近计算出来的泄漏电流的偏差，则该支路存在接地点。本发明解决精密钳表量程不够的问题，同时，两个钳表进行数据对比，能方便对导线上不同的地点的电流进行测量比较。因此，该方法通过查找漏电流准确找到直流系统接地点。

Description

一种带自补偿电流的直流接地查找方法

技术领域

本发明涉及电力系统的故障检测领域，特别是涉及一种电力系统中的直流接地的查找方法。

背景技术

直流接地是电力系统直流操作电源常见的故障之一。当直流系统发生一点接地故障(直接接地或对地绝缘电阻减小)时，一般不会立即产生危害性后果，但若发生两点同时接地，则可能造成信号装置、控制回路和继电保护装置的误动作，致使断路器跳闸，或直接造成直流操作电源短路，从而引发严重的电力系统事故。因此，不允许直流系统在一点接地的情况下长期运行。必须对直流操作电源进行连续的在线监视，当其某一点出现接地故障时，立即发出报警信号，提示工作人员查找并排除接地故障，从而杜绝因直流系统接地而引起电力系统故障。

目前，电力系统广泛采用平衡电桥来监测直流系统对地绝缘，如图1所示，负载支路上A点出现高阻接地，该接地点与平衡桥接地点有电位差，则平衡电桥接地端有泄漏电流i流入大地，平衡电桥R1、R2上电压不等，装置告警。由于现场装置不方便停电操作，不能接入电流表进行测量，所以只能通过一些间接的方法去查找接地点。

较为常用的直流接地查找方法有：①拉路法，即通过切断各路负载，采用排除法得出接地点，该方法需要倒负荷，操作复杂且存在极大危险性。②钳形直流电流表测量法，如图1所示，用钳形直流电流表同时钳住负载线路，电流表读数为泄漏电流I′，但是该方法存在不足：其一，由于I′值很小，甚至低于1mA，能测量低于1mA的精密钳形电流表的钳口很小才能到达高精度，现场情况不一定能同时钳到特定的两根线，或者导线太粗，无法同时钳住两根线。其二，该方法只能测量并排的两根导线之间的电流差，不能测量一根导线上指定两点之间的电流差，现场应用范围受限。因此该方法查找直流接地点并不方便。③注入交流信号法：通过外接10V左右交流电流源，用钳形交流电流表测量线路中流过的交流信号，以此判别接地点，该方法的缺点在于在110V或者220V直流系统中外接入5％至10％的交流信号，对直流系统带来安全隐患，且目前没有该方面的行业标准，厂家及供电局都没有对其进行风险评估。

发明内容

本发明的目的在于克服上述钳形直流电流表测量法的不足，提供一种带自补偿电流的直流接地查找方法，通过两个高精度的弱电流直流钳表，分别钳在不同导线的不同位置，测出它们之间的电流差，方便快捷地找出接地点。

本发明通过以下技术方案实现上述目的，一种带自补偿电流的直流接地查找方法的步骤如下：

(1)保持直流回路的线路负载不突变，用普通钳形直流电流表测量直流回路的电流值I₁。

(2)然后使用可控直流电源通过屏蔽导线输出补偿电流I₂，使ΔI＝I₁-I₂∝0。其屏蔽导线分别通过高精度直流电流钳表a、高精度直流电流钳表b的钳口，方向相反。

(3)高精度直流电流钳表a、高精度直流电流钳表b分别钳住待测直流系统导线，调整钳口方向使得补偿电流I₂与回路电流I₁方向相反。则通过钳表a的电流为：I_a＝I₁-I₂，流过钳表b的电流为：I_b＝I₁-I₂-I′，I′为直流系统接地处的泄漏电流。调整补偿电流I₂的大小，让I_a或I_b尽量接近于零。

(4)高精度直流电流钳表a、高精度直流电流钳表b连接数据采集仪器进行积分，积分除以积分时间得到电流平均值

(5)按计算出若泄漏电流的计算值I′±10％范围内，，则视为此两导线之间存在接地点。

所述的数据采集仪器为录波仪。

所述的可控直流电源为具备可调功能，能稳定输出30A内的直流电源。

所述的高精度电流钳表能精确测量0.1mA级的电流。

本发明的有益效果在于：采用本发明的直流接地查找方法具有自补偿结构。当补偿电流与导线电流接近时，钳表测到的电流就大幅度减小，解决了精密钳表量程不够的问题，同时，两个钳表进行数据对比，能方便对导线上不同的地点的电流进行测量比较。因此，该方法通过查找漏电流准确找到直流系统接地点。

附图说明

图1是常用的钳形直流电流表测量法的原理图。

图2是本发明所述的一种带自补偿电流的直流接地查找方法的原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进一步说明。

如图2所示，本发明所述的一种带自补偿电流的直流接地查找方法具体实施步骤如下：

(1)根据直流监控屏上电阻R₁、R₂的测量电压求出泄漏电流，设R₁、R₂的电压分别为U₁、U₂，且R₁、R₂的电阻值为R₁＝R₂＝R，则泄漏电流

(2)保持负载稳定，测量线路电流I₁。

(3)按图2接线，让I₁，I₂分别相向通过两钳表，直流电流源输出电流I₂并进行调整，使ΔI＝I₁-I₂接近零。

(4)则通过钳表a的电流为：I_a＝I₁-I₂，流过钳表b的电流为：I_b＝I₁-I₂-I′。

(5)将I_a、I_b分别接入录波仪器采样，在时间T内，

I_a的平均值 ${\stackrel{\‾}{I}}_a=\left(\underset{t=0}{\overset{t=T}{T}}{I}_a\mathrm{dt}\right)/T=\left(\underset{t=0}{\overset{t=T}{T}}(I_1-I_2)\mathrm{dt}\right)/T,$

I_b的平均值 ${\stackrel{\‾}{I}}_b=\left(\underset{t=0}{\overset{t=T}{T}}{I}_b\mathrm{dt}\right)/T=\left(\underset{t=0}{\overset{t=T}{T}}(I_1-I_2-I^{\′})\mathrm{dt}\right)/T,$ 则泄漏电流的平均值若接近计算值，则视为此两导线之间存在接地点。

本发明不局限于以上所述的具体实施方式，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种带自补偿电流的直流接地查找方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

(1)保持直流回路的线路负载不突变，用普通钳形直流电流表测量直流回路的电流值I₁；

(2)然后使用可控直流电源通过屏蔽导线输出补偿电流I₂，使ΔI＝I₁-I₂∝0。其屏蔽导线分别通过高精度直流电流钳表a、高精度直流电流钳表b的钳口，方向相反；

(3)高精度直流电流钳表a、高精度直流电流钳表b分别钳住待测直流系统导线，调整钳口方向使得补偿电流I₂与回路电流I₁方向相反，则通过钳表a的电流为：I_a＝I₁-I₂，流过钳表b的电流为：I_b＝I₁-I₂-I′，I′为直流系统接地处的泄漏电流。调整补偿电流I₂的大小，让I_a或I_b尽量接近于零；

(4)高精度直流电流钳表a、高精度直流电流钳表b连接数据采集仪器进行积分，积分除以积分时间得到电流平均值

(5)按计算出若泄漏电流的计算值I′±10％范围内，则视为此两导线之间存在接地点。

2.根据权利要求1所述的一种带自补偿电流的直流接地查找方法，其特征在于：所述的数据采集仪器为录波仪。

3.根据权利要求1所述的一种带自补偿电流的直流接地查找方法，其特征在于：所述的可控直流电源为具备可调功能，能稳定输出30A内的直流电源。

4.根据权利要求1所述的一种带自补偿电流的直流接地查找方法，其特征在于：所述的高精度电流钳表能精确测量0.1mA级的电流。